Estados de la Materia, Temperatura, Presión y Alótropos: Conceptos Clave
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Estados de la Materia, Temperatura, Presión y Alótropos
Los estados de la materia son las formas estructurales en las que se presenta la materia, determinadas por las condiciones de temperatura y presión.
Temperatura
La temperatura es una medida del calor. Algunas escalas de temperatura son:
- Escala Celsius (°C): 100 (punto de ebullición del agua), 37 (temperatura corporal), 25 (temperatura ambiente), 0 (punto de congelación del agua).
- Escala Kelvin (K): 373.15 K, 310.15 K, 273.15 K, 0 K.
- Escala Fahrenheit (°F): 212 °F, 98 °F, 32 °F.
Presión
La presión es la fuerza que se ejerce por unidad de superficie.
Estados de la Materia
Sólido
Un sólido es un cuerpo que presenta forma propia y opone resistencia a ser dividido. Tiene una estructura cristalizada ordenada y no se puede comprimir.
Líquido
Un líquido es una sustancia cuyas partículas tienen mayor movilidad que los sólidos y menor que los gases. No tiene forma propia, pero sí un volumen fijo que se adapta al recipiente que lo contiene. Es muy difícil de comprimir.
Gas
Un gas está compuesto por moléculas que casi no son atraídas entre sí, moviéndose en el vacío a gran velocidad y muy separadas. No hay fuerzas entre partículas, es muy fácil de comprimir y se ajusta al recipiente.
Alótropos
Los alótropos son formas diferentes del mismo elemento en el mismo estado de la materia. Ejemplos: O2 (oxígeno) y O3 (ozono), grafito y diamante.
El Azufre
El azufre es un no metal de color amarillo que se encuentra en forma de flor (azufre sublimado). Presenta múltiples formas alotrópicas en estado sólido, líquido y gaseoso.
A temperatura y presión ambiente, el azufre es un sólido que cristaliza en el sistema ortorrómbico. A 96 °C y 1 atmósfera, se transforma en cristales prismáticos monoclínicos. En ambos casos, el azufre forma anillos de 8 átomos (S8), aunque también se pueden encontrar anillos de 7 y 6 átomos. El azufre rómbico es estable a temperatura ambiente, y el azufre monoclínico se convierte en rómbico al enfriarse.
Al fundir, el azufre forma un líquido rojizo que fluye fácilmente, compuesto por grupos S8. Al aumentar la temperatura, se convierte en un líquido marrón y viscoso debido a la ruptura de los anillos y la formación de cadenas poliméricas. La viscosidad alcanza su máximo a 200 °C. Si se enfría rápidamente, se obtiene una masa gomosa, el azufre polímero, que puede ser moldeada. Al enfriarse, el azufre polímero se endurece y toma un color amarillento al convertirse en azufre rómbico.
Concepto de Mol
El mol (símbolo: mol) es la unidad de medida de la cantidad de sustancia en el Sistema Internacional de Unidades. Un mol contiene un número constante de unidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.), independientemente del material o tipo de partícula.